Berechnung von E-Mail-Loads. So berechnen Sie die Arbeitsbelastung der Personalabteilung. Die wichtigsten Arten der Schnittberechnung

Die Berechnung der Belastung des Fundaments ist für die richtige Wahl seiner geometrischen Abmessungen und der Fläche der Basis des Fundaments erforderlich. Von der richtigen Berechnung des Fundaments hängt letztlich die Festigkeit und Dauerhaftigkeit des gesamten Gebäudes ab. Die Berechnung läuft darauf hinaus, die Belastung pro Quadratmeter Boden zu ermitteln und mit den zulässigen Werten zu vergleichen.

Zur Berechnung müssen Sie wissen:

• Die Region, in der das Gebäude gebaut wird;
• Bodenart und Grundwassertiefe;
• Das Material, aus dem die Strukturelemente des Gebäudes hergestellt werden;
• Der Grundriss des Gebäudes, die Anzahl der Stockwerke, die Art des Daches.

Auf der Grundlage der erforderlichen Daten wird nach dem Entwurf des Gebäudes die Berechnung des Fundaments oder dessen endgültiger Nachweis durchgeführt.

Versuchen wir, die Belastung des Fundaments für ein einstöckiges Haus aus massivem Vollziegelmauerwerk mit einer Wandstärke von 40 cm und den Abmessungen des Hauses von 10 x 8 Metern zu berechnen. Die Decke des Untergeschosses besteht aus Stahlbetonplatten, die Decke des 1. Obergeschosses aus Holz auf Stahlträgern. Das Dach ist ein mit Metallziegeln gedecktes Giebeldach mit einer Neigung von 25 Grad. Region - Moskauer Gebiet, Bodentyp - nasser Lehm mit einem Porositätskoeffizienten von 0,5. Das Fundament besteht aus Feinbeton, die Wandstärke des Fundaments zur Berechnung entspricht der Wandstärke.

Bestimmung der Tiefe des Fundaments

Die Verlegetiefe hängt von der Gefriertiefe und der Bodenart ab. Die Tabelle zeigt die Referenzwerte der Bodenvereisungstiefe in verschiedenen Regionen.

Tabelle 1 - Referenzdaten zur Gefriertiefe des Bodens

Referenztabelle zur Bestimmung der Fundamenttiefe nach Regionen

Die Tiefe des Fundaments sollte im Allgemeinen größer sein als die Gefriertiefe, es gibt jedoch Ausnahmen aufgrund der Bodenart, die in Tabelle 2 angegeben sind.

Tabelle 2 - Abhängigkeit der Gründungstiefe von der Bodenart

Die Tiefe des Fundaments ist für die anschließende Berechnung der Belastung des Bodens und die Bestimmung seiner Größe erforderlich.

Wir bestimmen die Einfriertiefe des Bodens nach Tabelle 1. Für Moskau sind es 140 cm, nach Tabelle 2 finden wir die Art des Bodens - Lehm. Die Verlegetiefe darf die geschätzte Gefriertiefe nicht unterschreiten. Auf dieser Grundlage wird die Tiefe des Fundaments für das Haus mit 1,4 Metern gewählt.

Berechnung der Dachlast

Die Last des Daches wird zwischen den Seiten des Fundaments verteilt, auf denen das Fachwerksystem durch die Wände ruht. Bei einem gewöhnlichen Satteldach sind dies in der Regel zwei gegenüberliegende Seiten des Fundaments, bei einem Satteldach alle vier Seiten. Die Flächenlast des Daches wird durch die Fläche des Dachvorsprungs, bezogen auf die Fläche der belasteten Seiten des Fundaments, bestimmt und mit dem spezifischen Gewicht des Materials multipliziert.

Tabelle 3 – Spezifisches Gewicht verschiedener Arten von Bedachungen

Referenztabelle - Spezifisches Gewicht verschiedener Arten von Bedachungen

1. Wir bestimmen die Fläche des Dachvorsprungs. Die Abmessungen des Hauses betragen 10 x 8 Meter, die Projektionsfläche des Satteldachs entspricht der Fläche des Hauses: 10 8 = 80 m 2.
2. Die Länge des Fundaments entspricht der Summe seiner beiden Längsseiten, da das Satteldach auf zwei gegenüberliegenden Längsseiten ruht. Daher wird die Länge des belasteten Fundaments mit 10 2 = 20 m definiert.
3. Die mit einem Dach mit einer Dicke von 0,4 m belastete Fundamentfläche: 20 0,4 \u003d 8 m 2.
4. Die Art der Beschichtung sind Metallfliesen, der Neigungswinkel beträgt 25 Grad, was bedeutet, dass die berechnete Belastung gemäß Tabelle 3 30 kg / m 2 beträgt.
5. Die Belastung des Daches auf dem Fundament beträgt 80/8 30 \u003d 300 kg / m 2.

Schneelastberechnung

Die Schneelast wird über das Dach und die Wände auf das Fundament übertragen, sodass dieselben Seiten des Fundaments belastet werden wie bei der Berechnung des Dachs. Die Fläche der Schneedecke wird gleich der Dachfläche berechnet. Der resultierende Wert wird durch die Fläche der belasteten Fundamentseiten dividiert und mit der aus der Karte ermittelten spezifischen Schneelast multipliziert.

Tabelle - Berechnung der Schneelast auf dem Fundament

1. Die Länge der Neigung für ein Dach mit einer Neigung von 25 Grad beträgt (8/2) / cos25 ° = 4,4 m.
2. Die Dachfläche entspricht der Länge des Firsts multipliziert mit der Länge der Neigung (4,4 · 10) 2 \u003d 88 m 2.
3. Die Schneelast für die Region Moskau auf der Karte beträgt 126 kg / m 2. Wir multiplizieren es mit der Dachfläche und dividieren durch die Fläche des belasteten Teils des Fundaments 88 126 / 8 = 1386 kg / m 2.

Berechnung der Bodenbelastung

Decken liegen wie das Dach normalerweise auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Fundaments auf, daher wird die Berechnung unter Berücksichtigung der Fläche dieser Seiten durchgeführt. Die Grundfläche entspricht der Fläche des Gebäudes. Um die Bodenbelastung zu berechnen, müssen Sie die Anzahl der Stockwerke und das Untergeschoss, dh den Boden des ersten Stockwerks, berücksichtigen.

Die Fläche jeder Überlappung wird mit dem spezifischen Gewicht des Materials aus Tabelle 4 multipliziert und durch die Fläche des belasteten Teils des Fundaments dividiert.

Tabelle 4 – Spezifisches Gewicht von Fußböden

1. Die Grundfläche entspricht der Fläche des Hauses - 80 m 2. Das Haus hat zwei Stockwerke: eines aus Stahlbeton und eines aus Holz auf Stahlträgern.
2. Wir multiplizieren die Fläche der Stahlbetondecke mit dem spezifischen Gewicht aus Tabelle 4: 80 500 = 40000 kg.
3. Wir multiplizieren die Fläche des Holzbodens mit dem spezifischen Gewicht aus Tabelle 4: 80 200 \u003d 16000 kg.
4. Wir fassen sie zusammen und finden die Belastung auf 1 m 2 des belasteten Teils des Fundaments: (40000 + 16000) / 8 = 7000 kg / m 2.

Berechnung der Wandlast

Die Belastung der Wände wird bestimmt als das Volumen der Wände multipliziert mit dem spezifischen Gewicht aus Tabelle 5, das Ergebnis wird durch die Länge aller Seiten des Fundaments multipliziert mit seiner Dicke dividiert.

Tabelle 5 – Spezifisches Gewicht von Wandmaterialien

Tabelle - Spezifisches Gewicht der Wände

1. Die Wandfläche ist gleich der Höhe des Gebäudes multipliziert mit dem Umfang des Hauses: 3 (10 2 + 8 2) = 108 m 2.
2. Das Volumen der Wände ist die Fläche multipliziert mit der Dicke, es beträgt 108 · 0,4 \u003d 43,2 m 3.
3. Wir finden das Gewicht der Wände, indem wir das Volumen mit dem spezifischen Gewicht des Materials aus Tabelle 5 multiplizieren: 43,2 1800 \u003d 77760 kg.
4. Die Fläche aller Seiten des Fundaments entspricht dem Umfang multipliziert mit der Dicke: (10 2 + 8 2) 0,4 \u003d 14,4 m 2.
5. Die spezifische Belastung der Wände auf dem Fundament beträgt 77760/14,4=5400 kg.

Vorläufige Berechnung der Fundamentlast am Boden

Die Belastung des Fundaments auf den Boden errechnet sich aus dem Produkt des Volumens des Fundaments und der spezifischen Dichte des Materials, aus dem es besteht, dividiert durch 1 m 2 seiner Grundfläche. Das Volumen ergibt sich als Produkt aus Fundamenttiefe und Fundamentdicke. Die Dicke des Fundaments wird in der vorläufigen Berechnung gleich der Dicke der Wände genommen.

Tabelle 6 – Spezifische Dichte von Fundamentmaterialien

Tabelle - spezifisches Gewicht des Bodenmaterials

1. Die Fundamentfläche beträgt 14,4 m 2, die Verlegetiefe 1,4 m. Das Volumen des Fundaments beträgt 14,4 · 1,4 \u003d 20,2 m 3.
2. Die Masse des Fundaments aus Feinbeton ist gleich: 20,2 1800 = 36360 kg.
3. Bodenlast: 36360 / 14,4 = 2525 kg / m 2.

Berechnung der Gesamtlast pro 1 m 2 Boden

Die Ergebnisse früherer Berechnungen werden zusammengefasst und die maximale Belastung des Fundaments berechnet, die für die Seiten, auf denen das Dach ruht, größer ist.

Der bedingte Bodenwiderstand R 0 wird gemäß den Tabellen von SNiP 2.02.01-83 "Fundamente von Gebäuden und Bauwerken" bestimmt.

1. Wir summieren das Gewicht des Daches, die Schneelast, das Gewicht der Böden und Wände sowie das Fundament am Boden: 300 + 1386 + 7000 + 5400 + 2525 \u003d 16 611 kg / m 2 \u003d 17 t / m 2.
2. Wir bestimmen den bedingten Bodenwiderstand gemäß den Tabellen von SNiP 2.02.01-83. Für nasse Lehme mit einem Porositätskoeffizienten von 0,5 beträgt R 0 2,5 kg/cm 2 oder 25 t/m 2 .

Aus der Berechnung ist ersichtlich, dass die Belastung des Bodens im zulässigen Bereich liegt.

Ermittlung der Höchstlasten nach der Bedarfsfaktormethode

Diese Methode ist die einfachste und läuft darauf hinaus, die maximale aktive Last mit der folgenden Formel zu berechnen:

Mit der Bedarfsfaktormethode können die Lasten für die einzelnen Gruppen von Stromabnehmern, Werkstätten und Unternehmen insgesamt berechnet werden, für die Daten über den Wert dieses Faktors vorliegen (siehe).

Bei der Berechnung der Lasten für einzelne Gruppen von elektrischen Empfängern wird diese Methode für diejenigen Gruppen empfohlen, deren elektrische Empfänger mit konstanter Last und mit einem Schaltkoeffizienten gleich (oder nahe) Eins arbeiten, wie z. B. Elektromotoren von Pumpen, Ventilatoren usw.

Gemäß dem für jede Gruppe von Leistungsempfängern erhaltenen Wert von P30 wird die Blindlast bestimmt:

außerdem wird tanφ durch cosφ bestimmt, der für diese Gruppe von Leistungsempfängern charakteristisch ist.

Dann werden Wirk- und Blindlast separat aufsummiert und die Gesamtlast ermittelt:

Die Lasten ΣР30 und ΣQ30 sind die Summen der Maxima für einzelne Gruppen von Leistungsempfängern, wobei eigentlich das Maximum der Summe ermittelt werden sollte. Daher sollte man bei der Bestimmung der Lasten auf einem Netzabschnitt mit einer großen Anzahl heterogener Gruppen von Leistungsempfängern den maximalen Überlappungskoeffizienten KΣ einführen, d. h. nehmen:

Der Wert von KΣ liegt im Bereich von 0,8 bis 1, und die untere Grenze wird normalerweise bei der Berechnung der Lasten im gesamten Unternehmen verwendet.

Sowohl für Hochleistungsempfänger als auch für Leistungsempfänger, die in der Konstruktionspraxis selten oder sogar zum ersten Mal vorkommen, sollten Bedarfsfaktoren identifiziert werden, indem die tatsächlichen Lastfaktoren zusammen mit Technologen abgeklärt werden.

Ermittlung der maximalen Belastungen nach der Zwei-Term-Methode

Dieses Verfahren wurde von Eng. D. S. Livshits zunächst zur Bestimmung der Auslegungslasten für Elektromotoren eines Einzelantriebs von Metallbearbeitungsmaschinen und wurde dann auf andere Gruppen elektrischer Empfänger ausgedehnt.

Nach diesem Verfahren wird die halbstündige maximale aktive Last für eine Gruppe von Leistungsempfängern der gleichen Betriebsart bestimmt aus dem Ausdruck:

wobei Run die installierte Leistung der n größten Leistungsempfänger ist, b, c-Koeffizienten, die für eine bestimmte Gruppe von Leistungsempfängern derselben Betriebsart konstant sind.

Nach der physikalischen Bedeutung bestimmt das erste Glied der Berechnungsformel die mittlere Leistung und das zweite - die zusätzliche Leistung, die innerhalb einer halben Stunde durch das Zusammentreffen der Lastmaxima einzelner Leistungsempfänger der auftreten kann Gruppe. Folglich:

Daraus folgt, dass für kleine Werte von Rup im Vergleich zu Ru, was bei einer großen Anzahl von Leistungsempfängern mit mehr oder weniger gleicher Leistung auftritt, K30 ≈KI ist und der zweite Term der Berechnungsformel in solchen Fällen vernachlässigt werden kann, mit P30 ≈ bRp ≈ Rav.cm. Im Gegenteil, bei einer kleinen Anzahl von Leistungsempfängern, insbesondere wenn sie sich stark in der Leistung unterscheiden, wird der Einfluss des zweiten Terms der Formel sehr signifikant.

Berechnungen nach dieser Methode sind umständlicher als nach der Methode des Nachfragekoeffizienten. Daher rechtfertigt sich die Anwendung des Zweiterm-Ausdrucksverfahrens nur für Gruppen von Leistungsempfängern, die mit variabler Last und kleinen Schaltfaktoren arbeiten, bei denen Bedarfsfaktoren entweder gar nicht vorhanden sind oder zu fehlerhaften Ergebnissen führen können. Insbesondere kann die Anwendung dieses Verfahrens beispielsweise für Elektromotoren von metallverarbeitenden Werkzeugmaschinen und für elektrische Widerstandsöfen kleiner Kapazität mit periodischer Beschickung mit Produkten empfohlen werden.

Die Methodik zur Bestimmung der Gesamtlast S30 mit dieser Methode ist ähnlich der für die Bedarfsfaktormethode beschriebenen.

Bestimmung der maximalen Lasten nach der Methode der effektiven Anzahl elektrischer Empfänger.

Unter der effektiven Anzahl von Leistungsempfängern wird eine solche Anzahl von Empfängern gleicher Leistung und homogener Wirkungsweise verstanden, die als Gruppe von Empfängern unterschiedlicher Leistung und Wirkungsweise den gleichen Wert des berechneten Maximums bestimmt.

Die effektive Anzahl von Leistungsempfängern wird aus dem Ausdruck bestimmt:

Nach Größe n e und dem dieser Gruppe von Leistungsempfängern entsprechenden Auslastungsfaktor wird gemäß den Referenztabellen der Koeffizient des maximalen KM bestimmt und dann die maximale aktive Last von einer halben Stunde

Um die Belastung einer beliebigen Gruppe von Leistungsempfängern gleicher Betriebsart zu berechnen, ist die Definition von pe nur dann sinnvoll, wenn sich die in der Gruppe enthaltenen Leistungsempfänger erheblich in ihrer Leistung unterscheiden.

Bei gleicher Leistung p der in der Gruppe enthaltenen elektrischen Empfänger

d.h. die effektive Anzahl an Elektromotoren ist gleich der tatsächlichen Anzahl. Daher empfiehlt es sich, bei gleichen oder leicht unterschiedlichen Leistungen der Leistungsempfänger der Gruppe, die KM durch die tatsächliche Anzahl der Leistungsempfänger zu ermitteln.

Bei der Berechnung der Last für mehrere Gruppen von Leistungsempfängern muss der Mittelwert des Nutzungsfaktors nach folgender Formel bestimmt werden:

Das Verfahren der effektiven Anzahl von Leistungsempfängern ist für beliebige Gruppen von Leistungsempfängern anwendbar, einschließlich für Leistungsempfänger mit intermittierendem Betrieb. Im letzteren Fall reduziert sich die installierte Leistung Ru auf PV = 100 %, also auf einen Dauerbetrieb.

Das Verfahren der effektiven Anzahl von Leistungsempfängern ist gegenüber anderen Verfahren dahingehend besser, dass der maximale Faktor, der eine Funktion der Anzahl von Leistungsempfängern ist, in die Bestimmung der Last eingeht. Mit anderen Worten berechnet dieses Verfahren die maximale Summe der Lasten einzelner Gruppen und nicht die Summe der Maxima, wie dies beispielsweise bei der Lastfaktormethode der Fall ist.

Um den Blindanteil der Last Q30 aus dem gefundenen Wert von P30 zu berechnen, ist es notwendig, tanφ zu bestimmen. Dazu sind für jede Gruppe von Leistungsempfängern die mittleren Schaltbelastungen zu berechnen und tanφ aus dem Verhältnis zu bestimmen:

Um auf die Definition von pe zurückzukommen, sollte beachtet werden, dass sich bei einer großen Anzahl von Gruppen und unterschiedlicher Leistung der einzelnen Leistungsempfänger in Gruppen das Auffinden von ΣРу2 als praktisch inakzeptabel erweist. Daher wird eine vereinfachte Methode zur Bestimmung von pe verwendet, abhängig vom relativen Wert der affektiven Anzahl von Leistungsempfängern p "e \u003d ne / n.

Diese Zahl findet sich je nach Verhältnis in den Referenztabellen:

wobei n1 die Anzahl der Leistungsempfänger ist, von denen jeder mindestens die Hälfte der Leistung des stärksten Leistungsempfängers hat, ΣРпг1 die Summe der installierten Leistungen dieser Leistungsempfänger ist, n die Anzahl aller Leistungsempfänger ist, ΣPу ist die Summe der installierten Leistungen aller Leistungsempfänger.

Bestimmung der maximalen Lasten nach spezifischen Normen des Stromverbrauchs pro Leistungseinheit

Mit Informationen über die geplante Produktivität des Unternehmens, der Werkstatt oder der technologischen Gruppe von Empfängern und darüber kann die maximale halbstündige aktive Belastung gemäß dem Ausdruck berechnet werden,

wobei Wyd der spezifische Stromverbrauch pro Tonne Produkte ist, M die Jahresleistung ist, Tm.a die jährliche Anzahl der Stunden ist, in denen die maximale aktive Last verwendet wird.

In diesem Fall wird die Gesamtlast anhand des gewichteten mittleren Jahresleistungsfaktors ermittelt:

Diese Berechnungsmethode kann zur ungefähren Bestimmung der Belastungen für Unternehmen als Ganzes oder für einzelne Werkstätten, die Fertigprodukte herstellen, dienen. Um die Lasten für einzelne Abschnitte elektrischer Netze zu berechnen, ist die Verwendung dieser Methode in der Regel nicht möglich.

Sonderfälle der Bestimmung der maximalen Lasten mit der Anzahl der elektrischen Empfänger bis zu fünf

Die Lastberechnung von Gruppen mit einer kleinen Anzahl von Leistungsempfängern kann auf die folgenden vereinfachten Arten durchgeführt werden.

1. Bei zwei oder drei elektrischen Empfängern in der Gruppe kann die Summe der Nennleistungen der elektrischen Empfänger als errechnete Höchstlast genommen werden:

und entsprechend

Bei nach Art, Leistung und Wirkungsweise einheitlichen elektrischen Empfängern ist die rechnerische Addition der vollen Leistungen zulässig. Dann,

2. Bei vier bis fünf elektrischen Empfängern gleichen Typs, gleicher Leistung und gleicher Betriebsart in der Gruppe kann die maximale Belastung aus dem mittleren Lastfaktor berechnet werden, in diesem Fall ist die arithmetische Addition der Gesamtleistungen erlaubt:

3. Bei gleicher Anzahl unterschiedlicher Typen von Leistungsempfängern ist die berechnete Höchstlast als Summe der Produkte aus der Nennleistung der Leistungsempfänger und den für diese Leistungsempfänger charakteristischen Belastungsfaktoren zu nehmen:

und entsprechend:

Ermittlung der maximalen Lasten bei Anwesenheit in der Gruppe, zusammen mit dreiphasigen, auch einphasigen elektrischen Empfängern

Wenn die installierte Gesamtleistung von stationären und mobilen Einphasen-Leistungsempfängern 15 % der Gesamtleistung von Drehstrom-Leistungsempfängern nicht überschreitet, kann die gesamte Last unabhängig vom Grad der Gleichmäßigkeit der Verteilung als dreiphasig betrachtet werden einphasige Lasten nach Phasen.

Andernfalls, d.h. wenn die installierte Gesamtleistung von einphasigen Leistungsempfängern 15 % der Gesamtleistung von dreiphasigen Leistungsempfängern übersteigt, sollte die Verteilung von einphasigen Verbrauchern auf Phasen so erfolgen, dass der größtmögliche Einheitlichkeit erreicht wird.

Wenn dies möglich ist, können die Lasten auf die übliche Weise berechnet werden, wenn nicht, dann sollte die Berechnung für eine der verkehrsreichsten Phasen durchgeführt werden. In diesem Fall sind zwei Fälle möglich:

1. alle einphasigen elektrischen Empfänger an Phasenspannung angeschlossen sind,

2. Unter den einphasigen elektrischen Empfängern gibt es solche, die an Netzspannung angeschlossen werden.

Im ersten Fall sollte ein Drittel ihrer tatsächlichen Leistung als installierte Leistung für Gruppen von dreiphasigen Leistungsempfängern (falls vorhanden) angenommen werden, für Gruppen von einphasigen Leistungsempfängern - die Leistung, die an die am stärksten belastete Phase angeschlossen ist.

Gemäß den auf diese Weise erhaltenen Phasenleistungen wird die maximale Last der am stärksten belasteten Phase durch eines der Verfahren berechnet, und dann wird durch Multiplizieren dieser Last mit 3 die Last der dreiphasigen Leitung bestimmt.

Im zweiten Fall kann die höchstbelastete Phase nur durch Berechnung der mittleren Leistungen ermittelt werden, für die an die Netzspannung angeschlossene einphasige Verbraucher auf die entsprechenden Phasen gebracht werden müssen.

Die auf Phase a reduzierte Wirkleistung von einphasigen Empfängern, die beispielsweise zwischen den Phasen ab und ac angeschlossen sind, wird durch den Ausdruck bestimmt:

Dementsprechend ist die Blindleistung solcher Empfänger

hier sind Pab, Ras die an die Netzspannung angeschlossenen Leistungen zwischen den Phasen ab bzw. ac, p(ab)a, p(ac)a, q(ab)a, q(ac)a sind die Reduktionsfaktoren von die an die Netzspannung angeschlossenen Lasten an Phase a.

Durch kreisförmige Permutation der Indizes können Ausdrücke erhalten werden, um die Leistung in jede Phase zu bringen.

Um die Verkabelung fachgerecht zu verlegen, den unterbrechungsfreien Betrieb der gesamten elektrischen Anlage zu gewährleisten und die Brandgefahr auszuschließen, ist es notwendig, die Belastungen des Kabels vor dem Kauf des Kabels zu berechnen, um den erforderlichen Querschnitt zu bestimmen.

Es gibt verschiedene Arten von Lasten, und für die qualitativ hochwertigste Installation des elektrischen Systems ist es notwendig, die Lasten auf dem Kabel für alle Indikatoren zu berechnen. Der Kabelquerschnitt wird durch Belastung, Leistung, Strom und Spannung bestimmt.

Berechnung des Leistungsteils

Zur Herstellung müssen alle Indikatoren der in der Wohnung betriebenen elektrischen Geräte addiert werden. Die Berechnung der elektrischen Belastung des Kabels erfolgt erst nach diesem Vorgang.

Berechnung des Kabelquerschnitts nach Spannung

Die Berechnung der elektrischen Lasten auf dem Draht muss unbedingt enthalten sein. Es gibt verschiedene Arten von Stromnetzen - einphasig mit 220 Volt sowie dreiphasig mit 380 Volt. In Wohnungen und Wohngebäuden wird in der Regel ein einphasiges Netz verwendet, daher muss dieser Moment bei der Berechnung berücksichtigt werden - die Spannung muss in den Tabellen zur Berechnung des Querschnitts angegeben werden.

Berechnung des Kabelquerschnitts nach Belastung

Tabelle 1. Installierte Leistung (kW) für offene Kabel

Tabelle 2. Installierte Leistung (kW) für Kabel, die in einem Tor oder Rohr verlegt sind

Jedes im Haus installierte Elektrogerät hat eine bestimmte Leistung - diese Anzeige ist auf den Typenschildern der Geräte oder im technischen Pass der Geräte angegeben. Zur Implementierung müssen Sie die Gesamtleistung berechnen. Bei der Berechnung des Kabelquerschnitts entsprechend der Belastung müssen alle elektrischen Geräte neu geschrieben werden, und Sie müssen auch darüber nachdenken, welche Geräte in Zukunft hinzugefügt werden können. Da die Installation über einen langen Zeitraum durchgeführt wird, muss dieses Problem behoben werden, damit ein starker Lastanstieg nicht zu einem Notfall führt.

Beispielsweise erhalten Sie die Summe der Gesamtspannung von 15.000 Watt. Da die Spannung in den meisten Wohngebäuden 220 V beträgt, berechnen wir das Stromversorgungssystem unter Berücksichtigung einer einphasigen Last.

Als nächstes müssen Sie überlegen, wie viele Geräte gleichzeitig arbeiten können. Als Ergebnis erhalten Sie eine aussagekräftige Zahl: 15.000 (W) x 0,7 (Gleichzeitigkeitsfaktor 70 %) = 10.500 W (bzw. 10,5 kW) – für diese Belastung muss das Kabel ausgelegt sein.

Außerdem müssen Sie festlegen, aus welchem ​​Material die Kabeladern bestehen, da verschiedene Metalle unterschiedliche Leitfähigkeitseigenschaften haben. In Wohngebieten wird hauptsächlich Kupferkabel verwendet, da seine Leitfähigkeitseigenschaften die von Aluminium bei weitem übertreffen.

Es ist zu beachten, dass das Kabel unbedingt dreiadrig sein muss, da für das Stromversorgungssystem in den Räumlichkeiten eine Erdung erforderlich ist. Darüber hinaus muss festgelegt werden, welche Art von Installation Sie verwenden möchten - offen oder verdeckt (unter Putz oder in Rohren), da auch die Berechnung des Kabelquerschnitts davon abhängt. Nachdem Sie sich für die Belastung, das Material der Ader und die Verlegeart entschieden haben, sehen Sie in der Tabelle den gewünschten Kabelquerschnitt.

Berechnung des Kabelquerschnitts nach Strom

Zuerst müssen Sie die elektrische Belastung des Kabels berechnen und die Leistung ermitteln. Nehmen wir an, die Leistung betrug 4,75 kW. Wir haben uns entschieden, ein Kupferkabel (Draht) zu verwenden und es in einem Kabelkanal zu verlegen. wird nach der Formel I \u003d W / U erzeugt, wobei W die Leistung und U die Spannung ist, die 220 V beträgt. Gemäß dieser Formel 4750/220 \u003d 21,6 A. Als nächstes sehen wir uns Tabelle 3 an. wir bekommen 2, 5 mm.

Tabelle 3. Zulässige Strombelastung für ein Kabel mit verdeckt verlegten Kupferleitern

Der Artikel richtet sich an diejenigen, die über Kenntnisse der Elektrotechnik im Abitur verfügen und sich mit der Anwendung elektrischer Berechnungen in einigen Fällen des täglichen Lebens vertraut machen möchten. Feedback und Vorschläge zum Hinzufügen anderer Berechnungen schreiben Sie bitte in die Kommentare.

1. Berechnung der Größe des elektrischen Wechselstroms bei einer einphasigen Last.

Angenommen, wir haben ein gewöhnliches Haus oder eine Wohnung, in der ein Wechselstromnetz mit einer Spannung von 220 Volt vorhanden ist.

Das Haus verfügt über Elektrogeräte:

1. Für die Beleuchtung des Hauses sind 5 Glühbirnen mit je 100 Watt und 8 Glühbirnen mit je 60 Watt installiert. 2. Ein elektrischer Ofen mit einer Leistung von 2 Kilowatt oder 2000 Watt. 3. Fernseher mit einer Leistung von 0,1 Kilowatt oder 100 Watt. 4. Kühlschrank mit einer Leistung von 0,3 Kilowatt oder 300 Watt. 5. Waschmaschine mit einer Leistung von 0,6 Kilowatt oder 600 Watt. Uns interessiert, welcher Strom am Eingang unseres Hauses oder unserer Wohnung bei gleichzeitigem Betrieb aller oben genannten Elektrogeräte fließt und ob unser Stromzähler, der für einen Strom von 20 Ampere ausgelegt ist, beschädigt wird?

Berechnung: 1, Bestimmen Sie die Gesamtleistung aller Geräte: 500 + 480 + 2000 + 100 + 300 + 600 = 3980 Watt 2. Der Strom, der bei dieser Leistung im Draht fließt, wird durch die Formel bestimmt:

Wobei: I - Strom in Ampere (A) P - Leistung in Watt (W) U - Spannung in Volt (V) cos φ - Leistungsfaktor (für elektrische Haushaltsnetze können Sie 0,95 nehmen) Lassen Sie uns die Zahlen in der Formel ersetzen: I \u003d 3980 / 220 * 0,95 \u003d 19,04 A Schlussfolgerung: Das Messgerät hält stand, da der Strom im Stromkreis weniger als 20 A beträgt. Zur Vereinfachung der Benutzer ist das Stromberechnungsformular unten angegeben.

Sie sollten in die entsprechenden Felder des Formulars den Gesamtwert der Leistung in Watt aller Ihrer Elektrogeräte, die Spannung in Volt, normalerweise 220, und den Leistungsfaktor, 0,95 für eine Haushaltslast, eingeben, auf die Schaltfläche "Berechnen" klicken und die Stromwert in Ampere erscheint im Feld "Strom". Wenn Sie eine Last in Kilowatt haben, sollten Sie sie in Watt umrechnen, für die Sie mit 1000 multiplizieren. Um den eingegebenen Leistungswert zu löschen, klicken Sie auf die Schaltfläche "Löschen". Das Löschen der voreingestellten Spannungs- und Kosinuswerte sollte mit der Löschtaste erfolgen, indem Sie den Cursor auf die entsprechende Zelle bewegen (falls erforderlich).

Berechnungsform zur Bestimmung des Stroms bei einphasiger Last.

Die gleiche Berechnung kann für ein Einzelhandelsgeschäft, eine Garage oder jede Einrichtung mit einem einphasigen Eingang durchgeführt werden. Aber was ist, wenn der Strom bekannt ist, den wir mit Stromzangen oder einem Amperemeter ermittelt haben, und wir die angeschlossene Leistung wissen müssen?

Berechnungsform zur Ermittlung der Leistung bei einphasiger Belastung.

Und welchen Wert hat cos φ für andere Stromabnehmer?(Achtung! Die Werte des Cosinus Phi für Ihre Geräte können von den angegebenen abweichen): Glühlampen und Elektroheizungen mit Widerstandsheizung (cosφ ≈ 1,0) Asynchronmotoren, bei Teillast (cosφ ≈ 0,5) Gleichrichter-Elektrolyseanlagen (cosφ ≈ 0,6) Lichtbogenöfen (cosφ ≈ 0,6) Induktionsöfen (cosφ ≈ 0,2-0,6) Wasserpumpen (cosφ ≈ 0,8) Kompressoren (cosφ ≈ 0,7) Maschinen, Werkzeugmaschinen (cosφ ≈ 0, 5) Schweißtransformatoren (cosφ ≈ 0,4) Leuchtstofflampen, die über eine elektromagnetische Drossel angeschlossen sind (cosφ ≈ 0,5-0,6)

2. Berechnung des Gleichstromwerts.

Gleichstrom für den Alltag wird hauptsächlich in elektronischen Geräten sowie im Bordnetz eines Autos verwendet. Angenommen, Sie entscheiden sich, in einem Auto einen zusätzlichen Scheinwerfer mit einer 60-Watt-Lampe einzubauen und ihn vom Abblendlicht aus anzuschließen. Und da stellt sich sofort die Frage - hält die vorhandene 10 Ampere Sicherung für das Abblendlicht stand, wenn ein weiterer Scheinwerfer angeschlossen wird?

Berechnung: Angenommen, die Lampenleistung des Abblendlichts beträgt 65 Watt. Berechnen wir den Strom mit der Formel:

wobei: I - Strom in Ampere (A) P - Leistung in Watt (W) U - Spannung in Volt (V)

Wie wir sehen können, steht hier im Gegensatz zur Formel für Wechselstrom - cos φ - nicht. Setzen wir die Zahlen in die Formel ein: I = 65/12 = 5,42 A 65 W - Lampenleistung 12 V - Spannung im Bordnetz des Autos 5,42 A - Strom im Lampenkreis. Die Leistung von zwei Lampen im Haupt- und Zusatzscheinwerfer beträgt 60 + 65 = 125 W I = 125/12 = 10,42 A bei hohem Einstellstrom. Vor dem Austausch muss der zulässige Dauerstrom für das Kabel dieses Stromkreises überprüft werden, und der Betriebsstrom der Sicherung muss geringer sein als der zulässige Dauerstrom des Kabels.

Zur Erleichterung der Benutzer wird das aktuelle Berechnungsformular unten angegeben. Geben Sie in die entsprechenden Formularfelder den Gesamtleistungswert in Watt aller Ihrer Elektrogeräte, die Spannung in Volt ein, klicken Sie auf die Schaltfläche "Berechnen", und im Feld "Strom" erscheint der Stromwert in Ampere. Klicken Sie zum Löschen auf die Schaltfläche "Löschen". Berechnungsform zur Bestimmung von Gleichstrom.

3. Berechnung der Größe des elektrischen Wechselstroms bei einer dreiphasigen Last.

Nehmen wir nun an, wir haben ein gewöhnliches Haus oder eine Wohnung, in der ein Wechselstromnetz mit einer Spannung von 380/220 Volt vorhanden ist. Warum werden zwei Spannungen angezeigt - 380 V und 220 V? Tatsache ist, dass beim Anschluss an ein dreiphasiges Netzwerk 4 Drähte in Ihr Haus eintreten - 3 Phasen und Neutralleiter (auf die alte Weise Null).

Die Spannung zwischen den Phasendrähten oder anderweitig - die Netzspannung beträgt 380 V, und zwischen einer der Phasen und dem Neutralleiter oder anderweitig beträgt die Phasenspannung 220 V. Jede der drei Phasen hat ihre eigene Bezeichnung in lateinischen Buchstaben A, B, C. Der Neutralleiter wird durch das lateinische N gekennzeichnet.

Zwischen den Phasen A und B, A und C, B und C liegt also eine Spannung von 380 V. Zwischen A und N, B und N, C und N liegen 220 V und Elektrogeräte mit einer Spannung von 220 V V kann an diese Drähte angeschlossen werden, was bedeutet, dass das Haus sowohl dreiphasige als auch einphasige Lasten haben kann.

Meistens gibt es beides, und es wird eine gemischte Ladung genannt.

Zunächst berechnen wir den Strom bei rein dreiphasiger Belastung.

Das Haus verfügt über dreiphasige Elektrogeräte:

1. Ein Elektromotor mit einer Leistung von 3 Kilowatt oder 3000 Watt.

2. Elektrischer Warmwasserbereiter, 15 Kilowatt oder 15.000 Watt.

Tatsächlich werden dreiphasige Lasten normalerweise in Kilowatt betrachtet. Wenn sie also in Watt geschrieben sind, sollten sie durch 1000 geteilt werden. Uns interessiert, welcher Strom am Eingang zu unserem Haus oder unserer Wohnung fließt, während all dies der Fall ist Elektrogeräte in Betrieb sind und ob unser Stromzähler mit einer Nennleistung von 20 Ampere beschädigt wird?

Berechnung: Wir bestimmen die Gesamtleistung aller Geräte: 3 kW + 15 kW = 18 kW 2. Der Strom, der bei dieser Leistung im Phasendraht fließt, wird durch die Formel bestimmt:

Wobei: I - Strom in Ampere (A) P - Leistung in Kilowatt (kW) U - lineare Spannung, V cos φ - Leistungsfaktor (für elektrische Haushaltsnetze können Sie 0,95 nehmen) Ersetzen Sie die Zahlen in der Formel: \u003d 28,79 EIN

Fazit: Das Messgerät hält nicht stand, daher müssen Sie es durch einen Strom von mindestens 30 A ersetzen. Zur Vereinfachung der Benutzer finden Sie unten das Formular zur Berechnung des Stroms.

Um den Rechner nicht zu verwenden, geben Sie einfach Ihre Zahlen in das untenstehende Formular ein und klicken Sie auf die Schaltfläche "Berechnen".

Berechnungsform zur Bestimmung des Stroms bei einer dreiphasigen Last.

Aber was ist, wenn der dreiphasige Laststrom bekannt ist (für jede Phase gleich), den wir mit Stromzangen oder einem Amperemeter ermittelt haben, und wir die angeschlossene Leistung wissen müssen?

Wandeln wir die Formel zur Berechnung des Stroms in Rechenleistung um.

Um den Rechner nicht zu verwenden, geben Sie einfach Ihre Zahlen in das untenstehende Formular ein und klicken Sie auf die Schaltfläche "Berechnen".

Berechnungsform zur Ermittlung der Leistung bei Drehstromlast.

Lassen Sie uns nun den Strom bei gemischter dreiphasiger und einphasiger Last berechnen.

Es werden also 3 Phasen ins Haus gebracht und der Elektriker, der die Elektroinstallation verlegt, sollte sich bemühen, dass die Phasen gleichmäßig belastet werden, obwohl dies bei weitem nicht immer der Fall ist.

Bei unserem Haus stellte sich das zum Beispiel so heraus: - Phase A und ein Neutralleiter mit einer Spannung dazwischen, wie wir bereits wissen - 220 V in die Garage und Brunnen gebracht, sowie Hofbeleuchtung, Gesamtlast - 12 Glühbirnen 100 Watt, Elektropumpe 0,7 kW oder 700 Watt. - Phase B und Nulleiter mit einer Spannung dazwischen - 220 V werden ins Haus gebracht, die Gesamtlast beträgt 1800 Watt. - Phase C und Neutralleiter mit einer Spannung dazwischen - 220 V werden in die Sommerküche gebracht, die Gesamtlast des Elektroherds und der Lampen beträgt 2,2 kW.

Wir haben einphasige Lasten: In Phase A beträgt die Last 1900 Watt, in Phase B - 1800 Watt, in Phase C - 2200 Watt, insgesamt für drei Phasen 5,9 kW. Darüber hinaus zeigt das Diagramm auch dreiphasige Lasten von 3 kW und 15 kW, was bedeutet, dass die Gesamtleistung der gemischten Last 23,9 kW beträgt.

Wir geben der Reihe nach die Werte dieser Kräfte ein und berechnen die Ströme.

Für Phase A wird es - 9,09 A sein, für B - 8,61 A, für C - 10,53 A. Aber wir haben bereits einen dreiphasigen Laststrom durch die Drähte aller drei Phasen, also um den Gesamtwert herauszufinden des Stroms in jeder der Phasen, müssen Sie nur die Ströme der dreiphasigen und einphasigen Lasten addieren. Phase A 28,79 A + 9,09 A \u003d 37,88 A Phase B 28,79 A + 8,61 \u003d 37,40 A Phase C 28,79 A + 10,53 \u003d 39,32 A. Die höchsten Mischstromlasten in Phase C.

Was aber, wenn wir den Strom einer dreiphasigen Mischlast kennen (für jede Phase unterschiedlich), den wir mit Stromzangen oder einem Amperemeter ermittelt haben, und wir die angeschlossene Leistung wissen müssen?

In diesem Fall ist es notwendig, die Leistungsaufnahme jeder der drei Phasen im Berechnungsformular zur Bestimmung der Leistung bei einer einphasigen Last zu bestimmen und diese Leistungen dann einfach zu addieren, was uns die Gesamtleistung der gemischten drei ergibt -Phasenlast. Anhand des Mischlastbeispiels sehen wir, dass der Gesamtstrom in Phase A 37,88 A, Phase B 37,40 A und Phase C 39,32 A betrug.

7.2. Überprüfung des ausgewählten Abschnitts auf Spannungsverlust.

Zunächst müssen Sie gemäß der bekannten Anschlussleistung P \u003d 3980 W, der Phasenspannung U f \u003d 220 V und dem Kosinus fi 0,95 den Laststrom bestimmen. Ich werde mich nicht wiederholen, da wir dies bereits zu Beginn von Abschnitt 1 durchgegangen sind. "Berechnung der Größe eines elektrischen Wechselstroms bei einer einphasigen Last". Außerdem muss zur Auswahl des Materials und des Leiterquerschnitts ein Sicherheitsfaktor von 30 % zum Laststrom addiert oder, was gleich ist, mit 1,3 multipliziert werden. In unserem Fall beträgt der Laststrom 19,04 A. Der Sicherheitsfaktor von 30% zum Laststrom beträgt 1,3 I n \u003d 1,3 19,04 \u003d 24,76 A.

Wir wählen einen Aluminiumdraht aus und bestimmen gemäß Tabelle 1.3.5 des PUE den nächstgelegenen größten Abschnitt, der bei offen verlegten Drähten bei einem Strom von 32 A 4 mm 2 entspricht.

Damit der Benutzer seine eigenen Werte ersetzen kann, ist unten das Berechnungsformular angegeben, das aus zwei Teilen besteht.

Berechnungsformular zur Ermittlung von Spannungsverlusten in einem Zweileiter-Einphasen- oder Zweiphasennetz.

Teil 1. Wir berechnen den Laststrom und den Strom mit einem Sicherheitsfaktor von 30%, um den Drahtabschnitt auszuwählen.

Für einen dauerhaften und zuverlässigen Betrieb der elektrischen Verkabelung ist die Wahl des richtigen Kabelquerschnitts erforderlich. Dazu müssen Sie die Belastung im Stromnetz berechnen. Bei Berechnungen ist zu beachten, dass sich die Berechnung der Belastung eines Elektrogerätes und einer Gruppe von Elektrogeräten etwas unterscheidet.

Berechnung der Strombelastung für einen einzelnen Verbraucher

Die Auswahl eines Leitungsschutzschalters und die Berechnung der Belastung für einen einzelnen Verbraucher in einem 220-V-Hausnetz ist recht einfach. Dazu erinnern wir uns an das Hauptgesetz der Elektrotechnik - das Ohmsche Gesetz. Nachdem wir die Leistung des Elektrogeräts (im Pass des Elektrogeräts angegeben) eingestellt und die Spannung (für einphasige Haushaltsnetze 220 V) angegeben haben, berechnen wir den vom Elektrogerät verbrauchten Strom.

Beispielsweise hat ein elektrisches Haushaltsgerät eine Versorgungsspannung von 220 V und eine Nennleistung von 3 kW. Wir wenden das Ohmsche Gesetz an und erhalten I nom \u003d P nom / U nom \u003d 3000 W / 220 V \u003d 13,6 A. Dementsprechend muss zum Schutz dieses Verbrauchers elektrischer Energie ein Leistungsschalter mit einem Nennstrom von installiert werden 14 A. Da keine vorhanden sind, wird die nächstgrößere gewählt, also mit einem Nennstrom von 16 A.

Berechnung der Strombelastung für Verbrauchergruppen

Da die Stromversorgung von Stromverbrauchern nicht nur einzeln, sondern auch in Gruppen erfolgen kann, wird die Frage der Berechnung der Last einer Gruppe von Verbrauchern relevant, da diese an einen Leistungsschalter angeschlossen werden.

Zur Berechnung einer Verbrauchergruppe wird der Nachfragekoeffizient K s eingeführt. Es bestimmt die Wahrscheinlichkeit einer gleichzeitigen Verbindung aller Verbraucher der Gruppe für eine lange Zeit.

Der Wert von K c = 1 entspricht dem gleichzeitigen Anschluss aller Elektrogeräte der Gruppe. Natürlich ist die gleichzeitige Einbeziehung aller Stromverbraucher in einer Wohnung äußerst selten, ich würde sagen unglaublich. Es gibt ganze Methoden zur Berechnung der Nachfragekoeffizienten für Unternehmen, Häuser, Eingänge, Werkstätten und so weiter. Der Nachfragefaktor einer Wohnung variiert je nach Raum und Verbraucher und hängt auch stark vom Lebensstil der Bewohner ab.

Daher wird die Berechnung für eine Gruppe von Verbrauchern etwas komplizierter aussehen, da dieser Koeffizient berücksichtigt werden muss.

Die folgende Tabelle zeigt die Bedarfsfaktoren für Elektrogeräte in einer kleinen Wohnung:

Der Bedarfskoeffizient ist gleich dem Verhältnis der reduzierten Leistung zum Gesamt-K aus der Wohnung = 2843/8770 = 0,32.

Wir berechnen den Laststrom I nom \u003d 2843 W / 220 V \u003d 12,92 A. Wir wählen einen Automaten für 16A.

Mit den obigen Formeln haben wir den Betriebsstrom des Netzwerks berechnet. Nun müssen Sie den Kabelabschnitt für jeden Verbraucher oder jede Verbrauchergruppe auswählen.

PUE (Regeln für Elektroinstallationen) regelt den Kabelquerschnitt für verschiedene Ströme, Spannungen, Leistungen. Nachfolgend finden Sie eine Tabelle, aus der nach geschätzter Netzleistung und -strom der Kabelabschnitt für Elektroinstallationen mit einer Spannung von 220 V und 380 V ausgewählt wird:

Die Tabelle zeigt nur die Querschnitte von Kupferdrähten. Dies liegt daran, dass in modernen Wohngebäuden keine Aluminiumverkabelung verlegt wird.

Nachfolgend finden Sie auch eine Tabelle mit dem Leistungsbereich von elektrischen Haushaltsgeräten zur Berechnung in Netzen von Wohngebäuden (aus den Normen zur Bestimmung der Bemessungslasten von Gebäuden, Wohnungen, Privathäusern, Mikrobezirken).

Auswahl typischer Kabelgrößen

Entsprechend dem Kabelquerschnitt werden Leitungsschutzschalter eingesetzt. Am häufigsten wird die klassische Version des Drahtabschnitts verwendet:

• Für Beleuchtungsstromkreise mit einem Querschnitt von 1,5 mm 2;
• Für Stromkreise von Steckdosen mit einem Querschnitt von 2,5 mm 2;
• Für Elektroherde, Klimaanlagen, Warmwasserbereiter - 4 mm 2;

Ein 10-mm 2 -Kabel wird verwendet, um die Stromversorgung in die Wohnung zu führen, obwohl in den meisten Fällen 6 mm 2 ausreichen. Aber ein Querschnitt von 10 mm 2 wird sozusagen mit einem Rand gewählt, in Erwartung einer größeren Anzahl von Elektrogeräten. Außerdem ist am Eingang ein gemeinsamer RCD mit einem Auslösestrom von 300 mA installiert - sein Zweck ist Feuer, da der Auslösestrom zu hoch ist, um eine Person oder ein Tier zu schützen.

Zum Schutz von Mensch und Tier werden RCDs mit einem Auslösestrom von 10 mA oder 30 mA direkt in potentiell unsicheren Räumen wie Küchen, Bädern und teilweise auch Raumauslassgruppen eingesetzt. Das Beleuchtungsnetz wird in der Regel nicht mit einem RCD geliefert.